自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称SCC)已被广泛应用于超高层建筑中。由于不同龄期下自密实混凝土的力学性能直接影响到工程质量及后期服役状态,因此有必要开展短期内自密实混凝土力学性能时变规律的研究,揭示其内在本质,为超高层建筑的施工阶段力学分析理论的建立提供重要支撑和基础数据。型钢混凝土柱结构作为高层建筑中的基础承重结构,其中轴心受压是型钢自密实混凝土柱最基础的受力形式。以往的研究均是集中在型钢普通混凝土柱进行的,对于型钢自密实混凝土柱轴心受压下的工作性能的研究工作较少,尚未形成一套系统理论。基于此,本文采用试验和有限元理论分析的方法对自密实混凝土试块及型钢自密实混凝土轴压柱的力学性能进行了深入地研究,并在此基础上提出自密实混凝土本构方程及型钢自密实混凝土柱轴压承载力计算方法,具体工作与相应的结论如下:1.完成了48个自密实混凝土圆柱体件和12个自密实混凝土立方体试件在短龄期下的轴心抗压、弹性模量以及劈裂抗拉试验。观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了自密实混凝土受压应力-应变曲线,提出了各力学性能指标时变及关系计算公式及单轴受压本构方程。结果表明:自密实混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和轴压刚度随龄期增长呈增大趋势,而相对韧性则呈减小趋势。修正的单轴受压本构方程能较准确地描述自密实混凝土的受力变形特征。2.完成了5根型钢自密实混凝土柱试件的轴心受压试验。观察了试件的破坏过程及破坏形态,获取了荷载-纵向位移曲线、钢材及自密实混凝土的荷载-应变曲线及相关力学性能指标参数。结果表明:随着配置箍筋间距的增加,试件的极限承载力、延性、耗能均有所下降,对试件的初始刚度影响幅度较小;长细比对试件的轴压刚度影响显著。3.通过建立有限元模型来模拟型钢自密实混凝土柱的轴压受力过程。将模拟试件的破坏形态、荷载-位移曲线和极限承载力方面的分析结果与试验结果对比,模拟值与试验值吻合较好。进一步分析了型钢类型尺寸、箍筋配箍率、纵筋配筋率、长细比和混凝土强度对型钢自密实混凝土柱极限承载力及荷载-位移曲线的影响规律,通过分析试件各部分材料内力贡献度,得出相应的型钢及箍筋纵筋配置参数等建议。4.在试验研究及有限元分析的基础上,建立了型钢自密实混凝土柱轴压承载力计算公式,并根据本文试验值及相关文献试验数据进行对比,试验和相关文献数据验证结果表明本文提出的承载力计算公式具有良好的计算精度及较小离散性。